本发明属于磁性材料制备，具体涉及一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法。
背景技术：
1、磁性元件是高频开关变换器中除功率半导体器件之外的必不可少的关键元件。软磁复合材料（smcs）因其具有高功率密度，被广泛应用于电力电子系统的能量变换、滤波、谐振和隔离等磁性元件中。随着宽禁带化合物半导体碳化硅和氮化镓的出现，提高软磁复合材料兆赫兹下的性能已成为行业共识。fe-ni合金由于具有较高的起始磁导率，被作为软磁颗粒在商业软磁复合材料中大量使用。然而由于兆赫兹频段的低磁导率和高损耗，fe-ni软磁复合材料的工作频率一般在百千赫兹，现有的fe-ni软磁复合材料难以满足兆赫兹频段的应用需求。目前行业内一般认为金属软磁材料兆赫兹频段的磁导率主要来自于磁畴壁移动和磁畴的一致转动，而损耗主要来自于磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗。其中磁滞损耗来自于静态的不可逆磁化过程，涡流损耗来自于涡流产生的热损耗，剩余损耗来自于磁畴壁移动损耗。因此最大化磁畴的一致转动磁导率，减少磁畴壁数量并抑制涡流是实现兆赫兹高磁导率和低损耗的有效途径。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是本发明提供了一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法，本发明通过制备具有面内易磁化的双各向异性对称性的fe-ni片状颗粒，并将fe-ni片状颗粒压制成绝缘的层状结构从而实现了软磁复合材料在兆赫兹频段具有高磁导率和低损耗的性能。
2、为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：
3、一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法，是将粒径范围为1-90μm的fe-ni球形颗粒进行球磨处理得到长径与厚度比 d/t范围在5-40的fe-ni片状颗粒，形成面内易磁化的双各向异性对称性，然后将体积为fe-ni片状颗粒体积的0.5-0.1倍的环氧树脂添加到丙酮中得到绝缘液，其中每0.1 g环氧树脂添加1 ml丙酮溶液，将fe-ni颗粒与绝缘液混合并超声直至溶液干燥得到绝缘层状结构，最后将fe-ni片状颗粒在1500-2000 mpa下压制成磁环。
4、所述球磨球料质量比为20：1，在800-1000周/分摆振频率下高能球磨20-70 min，其中磨珠为2-5 mm氧化锆。
5、所述fe-ni片状颗粒的长径与厚度比 d/t范围在5-40，具有面内易磁化的双各向异性对称性。
6、fe-ni片状颗粒与环氧树脂和丙酮在功率为35-200 w，频率为40 khz下超声直至溶液干燥后在1500-2000 mpa下压制成的磁环。
7、本发明为提高fe-ni软磁复合材料兆赫兹范围的磁导率和和降低损耗给出了一种有效可行的方法。通过控制软磁颗粒的形状，形成具有面内易磁化的双各向异性对称性的fe-ni片状颗粒，通过调制双各向异性，最大化一致转动磁导率，并减少磁畴壁数量，降低磁畴壁移动损耗。同时，通过形成绝缘层状结构，抑制磁环中磁场的不均匀分布并降低涡流损耗，使fe-ni片状颗粒的高磁导率和低损耗的性质在兆赫兹范围得以保持。本发明通过调控颗粒的双各向异性，1 mhz磁导率最高可达到97。通过构建双各向异性颗粒的绝缘层状结构，磁环低于40 mhz磁导率可提高至90；磁环在10 mt磁通激励下，5 mhz以下频率范围内的损耗低于585 kw/m3。
1.一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法，其特征在于：将粒径范围为1-90μm的fe-ni球形颗粒进行球磨处理，得到长径与厚度比d/t范围在5-40的fe-ni片状颗粒，形成面内易磁化的双各向异性对称性，然后将体积为fe-ni片状颗粒体积的0.5-0.1倍的环氧树脂添加到丙酮中，得到绝缘液，其中每0.1 g环氧树脂添加1 ml丙酮溶液，将fe-ni颗粒与绝缘液混合，并超声直至溶液干燥，最后将fe-ni片状颗粒压制得到绝缘层状结构磁环。
2.根据权利要求1所述的一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法，其特征在于：所述球磨球料质量比为20：1，在800-1000周/分摆振频率下高能球磨20-70 min，其中磨珠为2-5 mm氧化锆。
3.根据权利要求1或2所述的一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法，其中球磨特征在于：所述fe-ni片状颗粒的长径与厚度比d/t范围在5-40，具有面内易磁化的双各向异性对称性。
4.根据上述任一权利要求所述的一种优化fe-ni软磁复合材料兆赫兹磁导率和损耗的方法得到的fe-si-al软磁复合材料，其特征在于：fe-ni片状颗粒与环氧树脂和丙酮在功率为35-200 w，频率为40 khz下超声直至溶液干燥后在1500-2000 mpa下压制成的磁环具有绝缘层状结构。
